炭素協会 JAPAN CARBON ASSOCIATION

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Q1:炭素ってどんなものですか?

A1:炭素(元素記号C)は,生物体を始め有機物の主要構成元素で、全ての化合物の90%以上は炭素化合物です。炭素原子でできているものがダイヤモンドを除いて一般に黒色しているのは、炭素の中のπ電子 (ダイヤモンドにはない)というものが可視光の大半を吸収することや、炭素表面の微細孔によるものといわれています。



Q2:炭素と黒鉛の違いは何ですか?

A2:「炭素」は元素名であるほか、次に述べる黒鉛をも総称して用いることがあり、黒鉛の製品であっても「炭素製品」ということがあります。特に違いを表すときは「炭素質」、「黒鉛質」といって区別します。黒鉛は炭素原子の同素体の一つで、その結晶構造が発達したものです。天然に産出するほか炭素を約3000℃に過熱すると黒鉛の結晶構造になります。これを「黒鉛化」といいます。黒鉛は銀黒色で潤滑性に富み、導電性と耐熱衝撃性に優れています。「黒鉛」の名称は、むかし天然黒鉛が筆記具として使われだした頃Black Leadと呼ばれ、これを「黒鉛」と直訳したからと伝えられています。したがって、黒鉛は鉛とは全く関係ありません。黒鉛は純粋な炭素で毒性はありません。ちなみに天然黒鉛の鉱物名は「石墨」です。


Q3:炭素・黒鉛製品はどうやって作るんですか?

A3:黒鉛には天然黒鉛と人造黒鉛があって、天然黒鉛は土状黒鉛とより結晶構造が発達したりん状黒鉛に分類されます。鉱脈は世界に広く分布していますが、主な産地は中国、朝鮮半島、ウクライナ地方、ブラジル、スリランカ、マダカスカルなどです。人造黒鉛は石油や石炭から作られる特殊なコークス(針状コークスなど)にバインダーを加え、押出成形や型込成形またはラバープレス(静水圧成形:CIP)で成形し、それを約1000℃で焼いて炭素化し、さらに約3000℃に加熱して黒鉛化します。簡単な工程図を示します。